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Applicazione dell'ozono nell'acqua delle piscine

Con l'impiego dell'ozono per la disinfezione delle piscine si puo' avere un notevole migliormento nella qualità dell'acqua e un risparmio a lungo termine.

Inquinanti dell'acqua delle piscine

L'inquinamento dell'acqua delle piscine e' pricipalmente causato dai bagnanti. Ciò lo rende un inquinamento molto dinamico, che dipende dal numero e dai tipo di bagnanti. Le sostanze inquinanti delle piscine possono essere divise in tre gruppi: microorganismi, sostanze inquinanti non dissolte e sostanze inquinanti dissolte.
Ogni bagnante porta con se' tantissimi microorganismi, come batteri, funghi e virus. Molti di questi microorganismi possono essere patogeni e possono causare malattie.
Le sostanze inquinanti non dissolte consistono pricipalmente in particelle galleggianti visibili, come capelli ed fiocchi di pelle, ma anche in particelle colloidali, come tessuti della pelle e resti di sapone.
Le sostanze inquinanti dissolte possono essere urina, sudore, fluidi oculari e saliva. Il sudore e l'urina contengono acqua, ma anche ammoniaca, urea, creatina, creatinina ed amminoacidi. Quando queste sostanze sono dissolte in acqua, non possono nuocere ai bagnanti. Tuttavia, quando tali composti reagiscono con il cloro presente nell'acqua delle piscine, un ossidazione incompleta può causare la formazione della clorammina. Ciò causa il cosiddetto odore di cloro, che irrita gli occhi e l'apparato respiratorio. In un certo numero di casi, possono essere formati composti stabili, che possono essere rimossi dall'acqua della piscina soltanto con ricambio d'acqua [13,14].

Parti essenziali dei sistemi di trattamento dell'acqua

Generalmente, i sistemi di trattamento dell'acqua per l'acqua delle piscine consistono in filtrazione, ossidazione, disinfezione e ricambio [14]. Il processo convenzionale di depurazione è indicato nella figura 1. Sostanze inquinanti grezze, come capelli e intonaco sono rimosse dall'acqua tramite filtri. Particelle più piccole, non dissolte sono rimosse tramite filtrazione a sabbia. Per migliorare questo metodo di rimozione, può essere applicata coagulazione. Ciò rende piu' facile la rimozione di particelle più piccole non dissolte più. Le particelle dissolte sono rimosse tramite ossidazione con disinfettante. Il disinfettante disattiva inoltre i microorganismi. Sostanze che non possono essere decomposte devono essere rimosse gradualmente con il ricambio dell'acqua.

Figura 1: Sistema di trattamento convenzionale per le piscine

Tecnica di trattamento aggiuntiva: ozono

Grazione al suo meccanismo di disinfezione ed ossidazione molto forte, l'ozono e' molto adatto per il trattamento dell'acqua di piscine. Misure di sicurezza lo rendono permessi solo per applicazione come misura supplementare.

Applicazione dell'ozono per la filtrazione; aumento dell'efficienza del filtro e di coagulazione

Per per potere ottimizzare il meccanismo dell'ozono, l'ozono è iniettato sul filtro, prima dell'aggiunta di un coagulante (figura 1). Dopo la filtrazione, è aggiunto un prodotto a base di cloro per garantire una concentrazione residuale nel sistema. La quantità di cloro aggiunto diminuisce quando è combinato con l'ozono.

Vantaggi:

Aumento dell'efficacia del filtro

Trattando l'acqua con l'ozono, aumenta il livello di biodegradazione della materia organica naturale (NOM). Questo significa che grandi molecole vengono trasformate in molecole più piccole, che possono essere decomposte più facilmente da un filtro. La materia organica causa un aumento dello sviluppo batterico nel
sistema, in quanto è una sostanza nutriente batterica. La ricrescita dei batteri in un sistema di distribuzione è un effetto indesiderabile. Esso puo' essere trasformato in un effetto positivo iniettando l'ozono
in un filtro a sacco. La ricerca ha indicato che una preozonizzazione può aumentare l'efficienza del filtro. L'ozono aumenta la biodegradabilità dei materiali e della flora microbica, ma aumenta anche il livello di ossigeno nel filtro. La rimozione del carbonio totale organico (TOC) può essere aumentato al 35% in un filtro a sabbia quando viene aggiunto ozono [33].
La quantità di materia organica nel filtro è diminuita, provocando una riduzione della ricrescita batterica nel sistema. La figura 2 mostra la distinzione fra la rimozione delle alghe in un filtro a sabbia con applicazione dell'ozono e senza applicazione dell'ozono.

Figura 2: tenori di rimozione di varie specie di alghe tramite lenta filtrazione con filtro a sabbia e lenta filtrazione con filtro a sabbia combianto a ozonizzazione [5]. (parametri: altezza del letto di sabbia: 0,9 m; dimensione delle particella: 0,5-1,2 mm; velocita' di filtrazione: 10 m/h)

Aumento dell'efficacia del coagulante

Nel filtro è solitamente aggiunto un coagulante per evitare il bloccaggio ed aumentare la sua capacita'. Un beneficio supplementare dell'aggiunta dell'ozono ai sistemi di filtrazione è un aumento nell'attività del coagulante. L'ozono in se può anche fungere da coagulante. Alcune ricerche hanno indicato che la preozonizzazione può aumentare l'adsorbimento della materia organica da parte di coagulanti, come: alluminio attivato [35], idrossido di alluminio [36], alluminio policloride [34] e carbonato di calcio [35]. Una spiegazione possibile di cio' è che la materia organica si polarizza tramite ozonizzazione. La figura 3 illustra l'effetto di varie concentrazioni di ozono sulla rimozione della torbidita' tramite coagulanti, come l'alluminio policloride.

Figura 3: Rimozione della torbidita' tramite alluminio policloride, con e senza (a varie concentrazioni di) ozono nella Senna (Francia)

Vantaggi derivanti dall'uso dell'ozono

La qualità dell'acqua per nuotare può essere notevolmente milgiorata tramite l'ozonizzazione. Ciò costituisce non soltanto un beneficio quando si va a nuotare, ma garantisce anche un'acqua sana per i nuotatori. Una ricerca recente ha indicato che il sistema immunitario dei bambini puo' essere influenzato se nuotano in piscine clorurate. Anche i rischi per la salute per i nuotatori che si allenano due volte al giorno possono aumentare [37].
Sebbene l'acquista di un impianto ad ozono sia relativamente costoso in confronto ad altre tecniche, si puo' realizzare un risparmio a lungo termine.

Questi sono i maggiori benefici dell'ozonizzazione:

- Diminuzione dell'uso di cloro
- Milioramento della capacita' di filtro e coagulante. Cio' porta ad una riduzione dell'uso di coagulante e della necessita' di controlavaggio del filtro
- L'uso di acqua puo' essere ridotto, grazie ad un miglioramento della qualita' dell'acqua
- L'ozono ossida la materia organica e inorganice contenuta nell'acqua, senza la formazione di sottoprodotti indesiderati, come le cloroammine (che causano l'odore di cloro)
- L'odore di cloro puo' essere completamente rimosso tramite l'applicazione di ozono
- L'ozono e' un disinfettante e un ossodante piu' potente rispetto al cloro. Alcuni organismi patogeni resistenti al cloro (vedi disinfezione con ozono: microorganismi resistenti) non sono in grado di riprodursi in acqua trattata con ozono.

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